砂磨機(jī)作為物料研磨的重要設(shè)備之一,其技術(shù)發(fā)展歷程已經(jīng)接近 100 年。砂磨機(jī)的雛形超細(xì)攪拌磨機(jī)是 Klien 和 Szegvari 年于 1928 年首次提出,并由 Szegvari 創(chuàng)立的美國(guó) Union Process 公司首次制造生產(chǎn)。
1952 年杜邦公司開(kāi)發(fā)了以渥太華砂作為研磨介質(zhì)的立式砂磨機(jī),并在涂料、油墨行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。20 世紀(jì) 70 年代,為了克服立式砂磨機(jī)因介質(zhì)偏析,研磨不勻、不易啟動(dòng)等缺點(diǎn),開(kāi)發(fā)了臥式砂磨機(jī)。
到 20 世紀(jì) 80 年代,Drais 公司成功開(kāi)發(fā) DCP 環(huán)隙式攪拌磨機(jī),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備體積小、而處理量大、粒度細(xì)而且分布均勻的目的。在 20 世紀(jì) 90 年代,小介質(zhì)球(0.3-0.5mm)的砂磨機(jī)開(kāi)發(fā),使得粉碎分散效率大大提升。進(jìn)入 21 世紀(jì)后,砂磨機(jī)的研磨粒度從毫米級(jí)向亞微米、納米級(jí)方向發(fā)展。
我國(guó)砂磨機(jī)的研制始于 20 世紀(jì) 70 年代,到目前為止已有 50 年的發(fā)展歷程。從最初的簡(jiǎn)易球磨機(jī)開(kāi)始逐步發(fā)展到現(xiàn)在的納米砂磨機(jī)。我國(guó)最早實(shí)現(xiàn)砂磨機(jī)制造的是重慶化工機(jī)械廠(chǎng)。上世紀(jì)80 年代初,長(zhǎng)沙礦冶研究院和秦皇島黑色冶金設(shè)計(jì)研究院相繼開(kāi)發(fā)了立式螺旋砂磨機(jī)。90 年代中期開(kāi)始,中科院金屬研究所、鄭州東方機(jī)器廠(chǎng)和蘇州非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院相繼研發(fā)出了各類(lèi)砂磨機(jī)。
早期我國(guó)砂磨機(jī)主要用于黃金、鉬礦、鉛鋅礦、磁材、錳業(yè)、化工、稀土和無(wú)機(jī)非金屬等行業(yè)。2014 年開(kāi)始,隨著我國(guó)鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展,鋰電材料用砂磨機(jī)開(kāi)始被磷酸鐵鋰正極材料廠(chǎng)商大規(guī)模使用,并逐步將砂磨機(jī)的研磨容量從 80L 逐步擴(kuò)展至當(dāng)前主流的 400L,研磨效率和研磨細(xì)度均得到了大幅度提升。
目前,鋰電材料行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。根據(jù) GGII 預(yù)測(cè),2023 年砂磨機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為 26.5 億元,預(yù)計(jì)到 2030 年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至 75.0億元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率為 16.02%。
砂磨機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
①市場(chǎng)集中度有望進(jìn)一步提高
目前全球鋰電池生產(chǎn)商行業(yè)集中度較高、頭部效應(yīng)明顯,但是由于鋰電池下游應(yīng)用廣泛,因此國(guó)內(nèi)中小型鋰電池、鋰電材料生產(chǎn)商依舊較多,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)行業(yè)的中小型企業(yè)較多。盡管?chē)?guó)內(nèi)兩款產(chǎn)品制造企業(yè)較多,但是不同砂磨機(jī)企業(yè)的產(chǎn)品性能水平存在一定的差異,并呈現(xiàn)出下游客戶(hù)質(zhì)量分化的局面。
未來(lái)隨著下游行業(yè)的整合不斷進(jìn)行,國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也將迎來(lái)一輪整合期,在產(chǎn)品性能和客戶(hù)質(zhì)量處于劣勢(shì)的設(shè)備企業(yè),將逐漸被市場(chǎng)所淘汰,市場(chǎng)份額將集中于在技術(shù)和客戶(hù)具有優(yōu)勢(shì)的設(shè)備企業(yè)。
②技術(shù)迭代速度增快,人才需求急劇增加
鋰電池行業(yè)的工藝技術(shù)發(fā)展模式是成熟一代、培育一代,呈現(xiàn)出階梯式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。鋰電池的能量密度從上世紀(jì) 90 年代的約 50Wh/kg 的發(fā)展至今天的理論最大值 400Wh/kg,經(jīng)歷了鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰等鋰電池技術(shù)的革新。每一代(類(lèi))鋰電池技術(shù)的突破與產(chǎn)能的落地都需要依靠生產(chǎn)設(shè)備的不斷改進(jìn)。
未來(lái)隨著磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品的研發(fā)成功和下游產(chǎn)能擴(kuò)張的需求提升,下游客戶(hù)對(duì)于鋰電池生產(chǎn)設(shè)備在性能和效率上的要求更加嚴(yán)格,技術(shù)迭代速度顯著增快。同時(shí),由于生產(chǎn)設(shè)備制造是一項(xiàng)既涉及機(jī)械制造與自動(dòng)化,又涉及下游電化學(xué)工藝與工程的行業(yè),因此行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展使得對(duì)于優(yōu)秀復(fù)合型人才的需求急劇增加。
③設(shè)備企業(yè)從單機(jī)廠(chǎng)商向系統(tǒng)解決方案轉(zhuǎn)變
自動(dòng)化、智能化的發(fā)展方向決定了單一設(shè)備必須與系統(tǒng)高度結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一體化。未來(lái)掌握工序關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)商需要進(jìn)一步提升自身集成系統(tǒng)的能力,幫助企業(yè)完成單工序甚至多工序的系統(tǒng)方案解決,實(shí)現(xiàn)下游客戶(hù)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化,節(jié)約下游客戶(hù)的人力資源,提升生產(chǎn)效率。